正弦交流電路三要素的教學思考

摘 要： 正弦交流電是《電工技術基礎》課程的重要內容，其三要素是基本概念，幾乎貫穿了整個正弦交流電路的教學過程。如何突破學生物理學習中形成的固有思維？作者從新課引入、知識點的銜接及教學方法三個方面進行了教學思考。

關鍵詞： 正弦交流電 三要素 新課引入 新舊知識銜接 教學方法

通過幾年的電工教學實踐，我發(fā)現學生在學習三要素時存在著幾大困擾：一是之前物理課程中已有關于直流電的詳細講解，導致學生在學習交流電的時候習慣套用直流電的方法；二是正弦交流電三要素包含了很多新名詞，教科書中對這些新物理量的解釋又較為抽象，學生不能快速準確地理解，影響之后知識點的學習；三是教科書中缺少正弦交流電的產生，直接接觸交流電的三要素，學生難以接受。針對上述問題，結合課堂教學經驗，筆者從新課引入、知識點的銜接、教學方法三方面總結了想法和做法。

一、提問與實驗結合引入新課內容

正弦交流電普遍存在于我們的日常生活，學生對交流電都有一些淺顯的了解，知道交流電與直流電的最大區(qū)別在于變與不變，卻不明白為何變化的交流電在家用電器上只用一個常數220V來進行表示，以此向學生提出問題，既是激發(fā)好奇心的有效方法，又為學習三要素中的有效值埋下伏筆。

觀察是孩子的天性，興趣是學習的動力，引入新課時，設計小實驗，是學生獲得感性認識的重要途徑，改善課堂氣氛的重要手段，能加深學生對知識點的理解和記憶。結合教學內容，采用演示實驗和自主實驗兩部分來進行引入。

演示實驗：展示手搖發(fā)電機模型，連接白熾燈。利用多媒體分環(huán)節(jié)播放交流電產生過程的視頻，提示學生觀察內部線圈轉動切割磁力線的過程和燈泡的亮度變化，引導學生思考產生一閃一閃現象的原因。通過演示實驗，學生了解了交流電的產生，彌補教科書對這部分知識的缺失。職校學生缺乏自主學習的意識，實驗從直觀的角度吸引了學生的視線，從而使其真正理解了交直流的區(qū)別。對手搖發(fā)電機的構造觀察有助于學生對三要素的由來建立初步的認識，發(fā)電機的運轉特點揭示了交流電大小、方向都隨時間做周期性變化的規(guī)律。

自主實驗：展示函數信號發(fā)生器的內部電路，連接示波器，學生自己動手操作調節(jié)波形。指導學生對波形的頻率、幅值及位移進行調節(jié)，通過觀察三要素對波形產生的實際影響，透徹理解三要素的物理意義，教科書中的定義抽象問題得以解決。

提出的問題切合生活實際，設計的實驗簡單易操作，問題與實踐的結合引入在多次課堂教學中收到了事半功倍的效果。

二、觀察與練習結合銜接前后知識

新舊知識點的銜接往往容易被教師忽視，課余時間時常會聽到學生無奈地表示聽不懂，甚至云里霧里地不知道究竟要學的是什么，這就是沒有做好知識的銜接。一整節(jié)課的內容理應是系統(tǒng)化綜合化，若橋梁沒有架好，達不到環(huán)環(huán)緊扣，學生自然不能明白。

要求學生在調試正弦波時注意觀察所調物理量對波形分別產生了怎樣的影響，通過觀察討論的結果，引出三要素的概念，使學生了解三要素對波形產生的實際影響，學會如何從本質上區(qū)分三要素，也就達到了自然聯系的效果。在講解的過程中，反復回到自主實驗部分，讓學生再觀察再思考，充分利用有限資源，加深記憶的同時起到了很好的銜接作用。

三要素中與幅值相關的有效值、瞬時值，與角頻率相關的頻率、周期，與初相位相關的相位、相位差，九個物理量之間緊密聯系。通過對比實驗，相同白熾燈分別通以直流電和交流電，相同時間內產生的熱量相同，以此聯系有效值與最大值。通過示波器中的位移調節(jié)找出初相位與相位差雖符號相同，物理意義卻大有區(qū)別。

此外結合趣味練習是銜接前后知識的有效手段，例如可列舉數學中常用的連線題，請學生連接正確對應的物理量。難度低，趣味性強，競爭性和鼓勵機制既能消除學生對理論教學的抵觸情緒，又能夠強化學生對教學重點內容的理解。

三、多媒體與表格法結合突破原有方法

近年來，多媒體以其圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的優(yōu)勢，廣泛應用于課堂教學，深受教師和學生的喜愛。本次課利用多媒體技術演示正弦交流電的產生實驗，避免現場操作出現設備故障或失誤情況，節(jié)省連接線路和調試的時間，優(yōu)化了教學資源配置，也解決了部分同學由于座位較后較偏導致看不見看不清實驗現象的問題。多媒體設備易操作，可根據需要隨時暫?；蚍汁h(huán)節(jié)播放，利于學生觀察實驗中的正弦交流電的瞬時情況，達到同樣的教學效果，促進學生對三要素的學習。

在已經理解正弦交流電三要素的基礎上，運用表格法對三要素及相關物理量進行合理的歸納總結顯得尤為重要。三要素所含知識點細小繁雜，相互之間不無關聯，涉及公式也較多，即使一次課的教學已能滿足同學們對知識的攝取，沒有最后的歸納也會導致課后即忘，再問就茫然的情況。列表如下：

如表所示，學生對教學內容一目了然，三要素的概念、聯系及意義都清晰地整理于表格中，實現了整堂課的系統(tǒng)性和完整性。

四、結語

要使學生對正弦交流電三要素有深刻的理解認識，教師就應注重感性認識，充分利用多媒體，結合實踐，理清三要素的相互關系，積極總結規(guī)律，方能使學生快速正確掌握。</